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1、镉对水稻幼苗根系细胞膜电位的影响镉对水稻幼苗根系细胞膜电位的影响课件镉对水稻幼苗根系细胞膜电位的影响镉对水稻幼苗根系细胞膜电位的影响l基本知识基本知识l实验材料实验材料l实验方法实验方法l实验结果与分析实验结果与分析镉对水稻幼苗根系细胞膜电位的影响课件中国大米污染分布 镉对水稻幼苗根系细胞膜电位的影响课件基本介绍基本介绍细胞膜电位细胞膜电位 ：细胞膜电压，是指细胞：细胞膜电压，是指细胞膜内外之间的电势差。膜内外之间的电势差。静息电位：指细胞在没有受到外来刺静息电位：指细胞在没有受到外来刺激时，细胞膜内、外侧所存在的电位激时，细胞膜内、外侧所存在的电位差差去极化：静息电位减小甚至消失的过去极化：
2、静息电位减小甚至消失的过程。程。超射值：膜内电位由零到反极化顶点超射值：膜内电位由零到反极化顶点的数值。的数值。复极化：去极化、反极化后恢复到极复极化：去极化、反极化后恢复到极化的过程。化的过程。镉对水稻幼苗根系细胞膜电位的影响课件l关于本实验关于本实验本研究以对本研究以对Cd 敏感性不同的两个水稻品种作为试敏感性不同的两个水稻品种作为试验材料，根据验材料，根据Cd 胁迫条件下的钾外流情况讨论胁迫条件下的钾外流情况讨论了了Cd 对水稻根细胞膜透性的影响，旨在通过研对水稻根细胞膜透性的影响，旨在通过研究究Cd 对水稻根细胞膜性质的影响为研究对水稻根细胞膜性质的影响为研究Cd 对对作物吸收矿质元素
3、的影响机理提供理论依据，进作物吸收矿质元素的影响机理提供理论依据，进而为而为Cd 污染条件下的水稻生产提供参考。污染条件下的水稻生产提供参考。镉对水稻幼苗根系细胞膜电位的影响课件实验材料实验材料l供试材料为淮稻供试材料为淮稻11 号（粳稻）和扬稻号（粳稻）和扬稻6 号号（籼稻）。种子经（籼稻）。种子经1%NaClO 灭菌，蒸馏水灭菌，蒸馏水洗净后在洗净后在0.2 mmo1/LCaSO4 溶液中浸泡溶液中浸泡24 h，置于培养箱中，置于培养箱中35 暗中催芽。种子暗中催芽。种子露白后转入营养液中，置于人工气候室内露白后转入营养液中，置于人工气候室内生长，每日光照生长，每日光照14 h，光强，光强
4、250300 molm-2s-1，温度（，温度（281），相对湿，相对湿度度80。镉对水稻幼苗根系细胞膜电位的影响课件l营养液组成为营养液组成为：1.0 mmolL-1 NH4+、0.5 mmol/L NO3-、0.2 mmol/L H2PO4-、 1.0Mmol/L K+、 0.5 mmol/L Mg2+、 10 mol/L Mn2+、0.1mol/L Mo7O 24 6- 、20 mol/L BO3 3 -、0.15 mol/L Zn2+、0.15 mol/L Cu2+、35mol/LFe2+、1.0 mmol/LSiO32-l每日早晚用稀每日早晚用稀HCl 和稀和稀NaOH 调节营养液调
5、节营养液pH至至6.0，每，每3 d 更换营养液。秧苗在营养液中生长更换营养液。秧苗在营养液中生长6 周后，进行膜电位测定周后，进行膜电位测定镉对水稻幼苗根系细胞膜电位的影响课件实验方法实验方法 膜电位测定膜电位测定将水稻幼苗的一条根固定在体积约为将水稻幼苗的一条根固定在体积约为1.0 mL 的的有机玻璃浴池内（有机玻璃浴池内（图图1），以），以2 mLmin-1 的速度的速度灌流入含灌流入含5 mmolL-1 MES(2-吗啉乙磺酸吗啉乙磺酸 )，0.5 mmolL-1 CaCl2 和和0.05 mmolL-1 KCl 的基础的基础缓冲液（以缓冲液（以NaOH 调节至调节至pH6.0）。在显
6、微镜）。在显微镜,下下借助于微操纵仪借助于微操纵仪,将测量电极的针尖轻轻插入距将测量电极的针尖轻轻插入距根尖根尖1020 mm 处的表皮细胞，记录膜电位的变处的表皮细胞，记录膜电位的变化。化。镉对水稻幼苗根系细胞膜电位的影响课件实验方法实验方法 膜电位测定膜电位测定l 在获得稳定的静息电位后，将基础缓冲液更换在获得稳定的静息电位后，将基础缓冲液更换为含为含0.1 或或1.0 mmolL-1 Cd2+的处理缓冲液，的处理缓冲液，记录膜电位的变化。记录膜电位的变化。l 处理液用基础缓冲液配制，含有相同浓度的处理液用基础缓冲液配制，含有相同浓度的MES、K+和和Ca2+，Cd2+以以CdCl2 的形
7、式供给。的形式供给。每个处理用不同的水稻根重复每个处理用不同的水稻根重复8 次以上。次以上。镉对水稻幼苗根系细胞膜电位的影响课件实验方法实验方法 膜电位测定膜电位测定由于测量部位处于生长比较活跃的根尖，很难将由于测量部位处于生长比较活跃的根尖，很难将微电极尖端较长时间地维持在同一细胞中，因此在微电极尖端较长时间地维持在同一细胞中，因此在考察考察Cd2+对膜电位长时间的影响时，先将秧苗对膜电位长时间的影响时，先将秧苗根系浸于含根系浸于含1.0 mmo1L-1 Cd2+的处理缓冲液中，的处理缓冲液中，分别处理分别处理0.5、1、2、3、4、5、6、8、10、12 h 后再进行膜电位的测定。测定时灌
8、流入含后再进行膜电位的测定。测定时灌流入含1.0 mmolL-1 Cd2+的处理缓冲液，记录的处理缓冲液，记录稳定的膜电位值。每个处理用不同的水稻根重复稳定的膜电位值。每个处理用不同的水稻根重复12次以上。次以上。镉对水稻幼苗根系细胞膜电位的影响课件结果与分析结果与分析lCd 对水稻幼苗根表皮细胞膜电位的影响根据秧苗根表对水稻幼苗根表皮细胞膜电位的影响根据秧苗根表皮细胞跨膜电位的试验记录曲线可以发现，当向测量槽皮细胞跨膜电位的试验记录曲线可以发现，当向测量槽内灌流入内灌流入Cd2+时，膜电位在几分钟内即发生快速强烈时，膜电位在几分钟内即发生快速强烈的去极化（的去极化（图图2），且扬稻），且扬稻
9、6 号的去极化程度显著高于号的去极化程度显著高于淮稻淮稻11 号（号（表表1）。）。l当灌流入当灌流入Cd2+浓度为浓度为0.1 mmolL-1 的处理缓冲液时，的处理缓冲液时，淮稻淮稻11 号在发生极化之后，大多在随后的号在发生极化之后，大多在随后的30 min 内发内发生了缓慢的复极化；而扬稻生了缓慢的复极化；而扬稻6 号仅偶尔出现复极化现象，号仅偶尔出现复极化现象，此时若再灌流入不含此时若再灌流入不含Cd2+的基础缓冲液，大多可恢复的基础缓冲液，大多可恢复到处理之前的极化状态。当灌流入到处理之前的极化状态。当灌流入Cd2+为为1.0 mmolL-1的处理缓冲液时，两个水稻品种在的处理缓冲
10、液时，两个水稻品种在30 min 内都维持着内都维持着去极化状态，此时即使灌流入不含去极化状态，此时即使灌流入不含Cd2+的基础缓冲液，的基础缓冲液，也仅能发生部分复极化。也仅能发生部分复极化。镉对水稻幼苗根系细胞膜电位的影响课件结果与分析结果与分析就更长时间（就更长时间（012 h）来）来看，在看，在1.0 mmolL-1 Cd2+处理条件下，膜电位在经处理条件下，膜电位在经过了去极化阶段后仍有缓过了去极化阶段后仍有缓慢的恢复，淮稻慢的恢复，淮稻11 号在处号在处理理68 h 后已接近初始的膜后已接近初始的膜电位值，而扬稻电位值，而扬稻6 号在处理号在处理12 h 后仍不能恢复到处后仍不能恢复到处理前的水平（图理前的水平（图3）。）。镉对水稻幼苗根系细胞膜电位的影响课件谢谢谢谢镉对水稻幼苗根系细胞膜电位的影响课件镉对水稻幼苗根系细胞膜电位的影响课件1.0mmol/L Cd处理0.1mmol/L Cd处理处理处理镉对水稻幼苗根系细胞膜电位的影响课件镉对水稻幼苗根系细胞膜电位的影响课件
